gas treatment and compression

Dalam keadaan mentah, gas alam tidak dapat dipasarkan sehingga harus diproses untuk memenuhi spesifikasi tertentu untuk penjualan gas. Selain itu, mengekstrak komponen hidrokarbon yang dapat dicairkan akan memiliki nilai pasar yang lebih tinggi pada ekstraksi dibandingkan dengan nilai kalornya jika dibiarkan dalam gas.

Untuk menjadikan gas alam memiliki nilai jual, proses treatment dan compression sangat diperlukan. Sistem gas train adalah sistem yang biasa dipakai di industri gas alam.

Gas train terdiri dari beberapa tahap, masing-masing mengambil gas dari tingkat tekanan yang sesuai dalam produksi outlet gas separator, dan dari tahap sebelumnya. Tahap yang khas ditunjukkan oleh gambar di atas. Gas yang masuk pertama didinginkan dalam sebuah heat exchanger. Kemudian gas melewati scrubber untuk mengeluarkan cairan dan masuk ke kompresor. Loop anti lonjakan (garis oranye tipis) dan katup lonjakan (UV0121 23) memungkinkan gas bersirkulasi kembali. Komponennya dijelaskan di bawah.

Heat Exchanger

Agar kompresor beroperasi dengan cara yang efisien, suhu gas harus rendah. Semakin rendah suhu, semakin sedikit energi yang akan digunakan untuk mengompresi gas untuk tekanan dan suhu akhir tertentu. Namun kedua gas dari separator dan gas terkompresi relatif panas. Ketika gas dikompresi, gas harus tetap di keseimbangan termodinamika, yang berarti bahwa tekanan gas dikalikan dengan volume suhu (PV/T) harus tetap konstan. (PV = nkT). Ini dianggap sebagai kenaikan suhu.

Exchanger suhu berbagai bentuk digunakan untuk mendinginkan gas. Model exchanger yang sering dipakai adalah plate dan shell and tube. Plate heat exchanger terdiri dari beberapa piring di mana gas dan media pendinginan umpan mengalir di antara plate pada arah yang berlawanan. Exchanger shell and tube adalah tabung di dalam cangkang diisi dengan pendingin cairan. Cairan pendingin adalah air murni dengan korosi inhibitor.

Saat merancang proses, penting untuk merencanakan keseimbangan energi termal. Kalor seharusnya dilestarikan misalnya dengan menggunakan cairan pendingin dari gas train untuk memanaskan kembali minyak di oil train. Kelebihan panas dibuang misalnya oleh pendinginan air laut. Namun air laut panas sangat korosif, jadi bahan dengan ketahanan tinggi terhadap korosi, seperti titanium harus digunakan.

Scrubbers and reboilers

Gas yang dipisahkan mengandung kabut dan tetesan cairan lainnya. Tetesan air cair dan hidrokarbon juga terbentuk ketika gas didinginkan dalam penukar panas, dan harus dilepas sebelum mencapai kompresor. Jika tetesan cairan masuk ke kompresor mereka akan mengikis bilah yang berputar cepat. Scrubber dirancang untuk menghilangkan kotoran kecil fraksi cair dari gas.

Berbagai peralatan pengeringan gas tersedia, tetapi hisap yang paling umum (kompresor) scrubber didasarkan pada dehidrasi dengan penyerapan dalam Tri Ethylene Glycol (TEG). Scrubber terdiri dari banyak tingkat lapisan glikol. Sejumlah besar gas perangkap (detail yang diperbesar) memaksa gas menggelembung melalui setiap lapisan glikol saat mengalir dari bawah ke atas setiap divisi ke atas.

Lean glycol dipompa di bagian atas, dari tangki penampung. Itu mengalir dari tingkat ke sejajar dengan aliran gas saat tumpah di tepi setiap perangkap. Selama proses ini menyerap cairan dari gas dan keluar sebagai glikol kaya di bagian bawah. memegang tangki juga berfungsi sebagai penukar panas untuk cairan dari dan ke reboiler.

Glikol didaur ulang dengan menghilangkan cairan yang diserap. Ini dilakukan di reboiler, yang diisi dengan glikol kaya dan dipanaskan untuk mendidihkan cairan pada suhu sekitar 130-180 °C (260-350 °F) selama beberapa jam. Biasanya ada distilasi kolom pada ventilasi gas untuk lebih meningkatkan pemisahan glikol dan lainnya hidrokarbon. Untuk kapasitas yang lebih tinggi seringkali ada dua reboiler yang bergantian antara pemanasan glikol kaya dan pengeringan glikol ramping daur ulang.

Pada unit yang berdiri sendiri, panas disuplai dari pembakar yang menggunakan yang dipulihkan hidrokarbon yang menguap. Dalam desain lain pemanasan akan menggunakan kombinasi panas media pendingin dari bagian lain dari proses dan pemanas listrik, dan daur ulang; cairan hidrokarbon ke pemisah tahap ketiga.

Kompressor

Beberapa jenis kompresor digunakan untuk kompresi gas, masing-masing dengan perbedaan karakteristik seperti daya operasi, kecepatan, tekanan dan volume:

• Reciprocating Compressor: Kompresor ini menggunakan piston dan desain silinder dengan 2-2 silinder dibangun sekitar daya 30 MW, sekitar 500-1800 rpm (lebih rendah untuk kekuatan yang lebih tinggi) dengan tekanan hingga 5MPa (500 bar). Digunakan untuk kompresi gas kapasitas rendah dan tekanan injeksi gas pada reservoir.
• Screw compressors: Diproduksi hingga beberapa MW, RPM nya hingga (3000/3600rpm) dan tekanan hingga sekitar 2,5 MPa (25 bar). Dua sekrup putar kontra dengan profil yang cocok memberikan perpindahan positif dan jangkauan operasi yang luas. Biasa dipakai pada pengumpulan gas alam.
• Axial blade and fin type compressors: memiliki 15 roda yang memberikan volume tinggi pada perbedaan tekanan rendah (tekanan debit 3-5 kali tekanan masuk), kecepatan 5000-8000rpm, dan aliran masuk ke 200.000 m3/jam. Aplikasinya di lapangan adalah kompresor udara dan kompresi pendinginan di kilang LNG.
• Centrifugal compressor: Dengan 3-10 roda radial, 6000 – 20000 rpm (tertinggi untuk ukuran kecil), hingga 80 Beban MW saat debit tekanan hingga 50 bars dan volume masuk hingga 500.000 m3/jam. Tekanan diferensial hingga 10.

Kebanyakan kompresor tidak akan mencakup rentang tekanan penuh secara efisien. Tekanan paling rendah atmosfer, untuk gas ke pipa, sekitar 3 hingga 5 MPa (30-50 bar) yang digunakan, sedangkan injeksi ulang reservoir gas biasanya membutuhkan 20 MPa (200 bar) ke atas karena tidak ada cairan dalam tabung dan tekanan reservoir penuh harus mengatasi. Oleh karena itu kompresi dibagi menjadi beberapa tahap. Juga karena kompresi keterbatasan daya unit tunggal sering dibagi dalam beberapa sistem paralel.

Kompresor digerakkan oleh turbin gas atau motor listrik (untuk daya yang lebih rendah juga mesin reciprocating, turbin uap kadang-kadang digunakan jika energi panas tersedia). Seringkali beberapa tahap dalam sistem yang sama digerakkan oleh motor yang sama atau turbin.

>>KLIK DISINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL PROSES PRODUKSI MINYAK DAN GAS LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Devold, Havard. 2006. Oil and Gas Production Handbook: An Introduction to Oil and Gas Production. Oslo: ABB ATPA Oil and Gas.

theengineeringmindset.com (diakses pada tanggal 8 September 2021)

Author: admin